[发明专利]石炭系煤层开采顺槽巷道支护方法

说明书

技术领域

本发明涉及煤矿巷道的支护方法，具体为一种石炭系煤层开采顺槽巷道支护方法。

背景技术

我国石炭系厚煤层资源丰富，石炭系厚煤层开采在保障煤炭生产供应能力中占有重要地位。厚煤层高效综放开采是实现高产高效矿井的主要技术途径之一。目前我国年产600万～1500万吨具有国际领先技术水平的高产高效矿井和综采工作面都是在厚煤层开采条件下实现的。割煤高度为3.5～5m大采高综放开采方法，是厚煤层尤其是特厚煤层高效综采的主要手段之一，有提高矿山压力的破煤作用，加大通风断面，加大支架后部放煤空间，优化采放比等优点，目前我国10m以上特厚煤层大都采用这种采煤方法，并随着采煤装备的迅速发展，这种采煤方法得到了快速推广和应用。但这种采煤方法在实践应用中也发现矿压显现异常强烈，使得矿井生产面临工作面、巷道矿压事故增加等一系列问题。锚杆支护对巷道围岩的强化作用可显著提高围岩的稳定性，加之支护成本较低，可明显改善作业环境和安全生产条件，提高矿井的技术经济效益，因而锚杆支护成为世界各国矿井巷道的一种主要支护形式。美、澳等国锚杆支护在煤矿巷道的支护形式比重中几乎达到了100%。我国自1956年开始使用锚杆支护，近几十年中得到了迅速发展，到1998年锚杆支护比重已高达60%以上。但针对石炭系厚煤层高效综放开采时的锚杆支护方法，并不完善，在这个领域的应用并不常见。

发明内容

本发明为了解决针对厚煤层高效综放开采情况下的锚杆支护不完善的问题，提供了一种石炭系煤层开采顺槽巷道支护方法。

本发明是采用如下技术方案实现的：石炭系煤层开采顺槽巷道支护方法，步骤包括铺设锚网、安装钢梁、安装顶板锚杆、安装帮部锚杆、安装顶板锚索，锚杆选用左旋无纵筋螺纹钢，两帮锚杆长2000mm，顶板锚杆长2500mm，锚杆外径为22mm，同一排的锚杆之间间距为900mm，每两排锚杆之间间距为900mm，两帮最下方的锚杆距底板距离为600mm，且锚杆与底板平面夹角为10°，两帮最上方的锚杆距顶板的距离为500mm，且锚杆与顶板平面的夹角为70°；锚索的两端锚头固定位置位于顶板两端距两帮面1400mm处，斜向上倾角为75°（具体为锚杆轴线与顶板平面的夹角为偏上75°），中间锚头之间的间距为1600mm，每两排锚索之间间距为2700mm；顶板锚网采用φ6金属网，网格尺寸为100×100mm；两帮锚网采用高强度塑料网，网格尺寸为40×40mm。

本发明的有益效果如下：利用合理设计的锚杆、锚索、锚网尺寸和布置方式实现了针对石炭系厚煤层综放开采时开采顺槽巷道的支护，采用本支护方法，支护一次成巷，减少了巷道整修工作，提高了掘进速度，有利于采掘衔接工作；本发明适用于石炭系厚煤层的顺槽巷道的支护，该支护方法合理、可靠，步骤简便，适用性广。

具体实施方式

石炭系煤层开采顺槽巷道支护方法，步骤包括铺设锚网、安装钢梁、安装顶板锚杆、安装帮部锚杆、安装顶板锚索，锚杆选用左旋无纵筋螺纹钢，两帮锚杆长2000mm，顶板锚杆长2500mm，锚杆外径为22mm，同一排的锚杆之间间距为900mm，每两排锚杆之间间距为900mm，两帮最下方的锚杆距底板距离为600mm，且锚杆与底板平面夹角为10°，两帮最上方的锚杆距顶板的距离为500mm，且锚杆与顶板平面的夹角为70°；锚索的两端锚头固定位置位于顶板两端距两帮面1400mm处，斜向上倾角为75°，中间锚头之间的间距为1600mm，每两排锚索之间间距为2700mm；顶板锚网采用φ6金属网，网格尺寸为100×100mm；两帮锚网采用高强度塑料网，网格尺寸为40×40mm。

具体实施过程中，各个参数通过采用类似材料力学参数测试实验、计算机数值模拟、现场监测及理论分析等综合手段进行优化。